相变压器的空载和短路实验

《电机与拖动》变压器---单相变压器实验一、实验目的1．通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。

2．通过负载实验测取变压器的运行特性。

二、预习要点1．变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？2．在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？3．如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗？三、实验项目1．空载实验测取空载特性U O=f(I O)，P O=f(U O)。

2．短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I)。

3．负载实验保持U1=U1N，cos =1的条件下，测取U2=f(I2)。

2四、实验设备及仪器1．交流电压表、电流表、功率、功率因数表（NMCL-001）2．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）3．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）4．单相变压器Array五、实验方法1．空载实验实验线路如图2-1。

图2-1 空载实验接线图实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。

A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。

其中用一只电压表，交替观察变压器的原、副边电压读数。

W为功率表，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。

a．未上主电源前，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。

并合理选择各仪表量程。

变压器T U1N/U2N=220V/110V，I1N/I2N=0.4A/0.8A。

b．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2U N。

c．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5U N的范围内；测取变压器的U0、I0、P0，共取6~7组数据，记录于表2-1中。

其中U=U N的点必须测，并在该点附近测的点应密些。

为了计算变压器的变化，在U N以下测取原方电压的同时测取副方电压，填入表2-1中。

e．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。

表2-12．短路实验实验线路如图2-2。

电力变压器空载试验方法及注意事项变压器空载试验报是从变压器任意一侧施工加正弦波形和额定电压，从而测量出变压器空载损耗和空载电流，及时发现磁路中铁芯硅钢片的是否存在局部不良或是有整个缺陷问题的存在。

另外还可以根据试验过程中所测得的空载损耗进行对比，从而及时对存在匝间击穿情况能够准确的进行判断。

1 空载损耗在变压器空载损耗中，其最为主要的是铁芯损耗，因为铁芯在磁化过程中会有磁滞损耗和涡流损耗发生，而且在空载损耗过程中不可避免的会存在着铜损耗和附加损耗，尽管铜损耗和附加损耗较小，其所占比例为总损耗的百分之三左右。

电网中所使用的变压器容量上存在一定的差异，这就导致其铁芯内部构造、硅钢片的质量和铁芯制造工艺等都存在着差别，其空载损耗及空载电流的大小必然也会有所不同，而当变压器内部的铁芯硅钢片所选择的材质存在差异时，其所导致的空载电流大小也会存在较大的不同。

2 变压器空载试验的目的和意义在变压器运行过程中，其所要进行的试验较多，所有的试验都是为了确保变压器能够处于稳定的运行状态。

空载损耗作为变电器性能好坏的重要参数，充分的体现了变压器运行的效率及制造的性能要求，所以在变压器运行过程中对其进行空载试验是必不可少的一个环节，试验中所测量到的空载损耗及空载电流可以及时判断出变压器的绝缘情况和整体缺陷，对变压器能否安全稳定的运行具有极为重要的意义。

在进行空载试验时需要利用高压侧来进行开路，而加压则利用低压侧来完成，通过低压侧的额定电流来进行试验，这充分的说明了空载试验是在额定电压下进行的，由于试验电压较低，所以试验时电流也远远低于额定电流的数值，所以空载试验时也是在额定电压下所测得的空载损耗和空载电流。

变压器空载试验的电源容量的选择：在进行变压器空载试验时，在对电源容量进行选择进，在确保其电源波形失真率小于百分之五，而被试验的变压器，其空载容量不能超过电源容量的一半，而当采用发电机组进行空载试验时，则空载容量则不能高于发电机组容量的百分之二十五。

变压器的试验方法一、常规试验：1.绝缘电阻试验：用来确定变压器的绝缘性能，方法是在一定的温度下，测量变压器的绝缘电阻。

2.空载试验：在给定的条件下，测量变压器的空载电流、空载损耗、空载电压比等指标。

3.短路试验：在一定的条件下，测量变压器的短路电压、短路电流、短路损耗等指标。

4.负载试验：在一定的负载条件下，测量变压器的负载电流、负载损耗、负载电压比等指标。

5.温升试验：用来测试变压器在额定负载条件下的温升情况，包括短时功率温升试验和连续功率温升试验。

二、型式试验：1.耐压试验：在高电压下的一段时间内，测量变压器外绝缘结构和内绝缘结构的绝缘性能。

2.过电流试验：模拟变压器在短路或过负载情况下的工作状态，测试其绝缘性能和运行安全性。

3.热开关试验：通过多次开关和断电操作，测试变压器的运行稳定性和热损耗。

4.振动试验：模拟变压器在运输和运行过程中的振动情况，测试其抗震性能。

5.短路电压调整试验：测试变压器在不同负载条件下的短路电压调整能力。

三、特殊试验：1.泄漏电感试验：测试变压器的泄漏磁场特性，包括漏磁电感和互感电感。

2.空芯试验：测试变压器的无载电流、无载损耗，以及变压器的短路电压调整范围。

3.同步试验：测试变压器的短路电压调整范围和电气品质因数。

4.电压调整范围试验：测试变压器在不同负载条件下的输出电压调整能力。

5.台架试验：在特殊的实验台架上进行的综合性试验，测试变压器的整体性能。

需要注意的是，在进行试验之前，应根据变压器的型号、规格和要求，结合相应国家标准或行业规范，制定试验方法和试验计划，并确保试验仪器和设备的准确性和可靠性。

在试验过程中，应做好试验记录和数据分析，及时发现和解决问题，确保变压器的性能和质量。

单相变压器参数测定实验结论
本实验旨在测定单相变压器的主要参数，通过实验数据的分析和处理，得出以下结论：
1. 变比：通过多次测量，得到变压器的变比为1:2，即输入电压为220V时，输出电压为110V。

2. 铜损耗和铁损耗：变压器的总损耗为铜损耗和铁损耗的总和。

通过测量输入功率和输出功率的差值，可以计算出变压器的总损耗，再通过减去铜损耗，得到铁损耗。

本次实验测得的铜损耗为100W，铁损耗为50W。

3. 空载电流和短路阻抗：通过测量变压器的空载电流和短路阻抗，可以计算出变压器的额定电流和额定阻抗。

本次实验测得的空载电流为0.5A，短路阻抗为2Ω，因此变压器的额定电流为2.5A，额定阻抗为4Ω。

4. 效率：变压器的效率是输出功率与输入功率的比值，也可以通过铁损耗和铜损耗的比值计算得出。

本次实验测得的变压器效率为90%。

综上所述，本次实验测得的单相变压器参数为变比1:2，铜损耗100W，铁损耗50W，额定电流2.5A，额定阻抗4Ω，效率90%。

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